机械固定手臂
目前，在室内文物修复实际操作过程中，对修复文物采取什么方法进行固定一直是个比较棘手的问题。传统修复过程中，修复人员大多手持文物进行焊接，固定文物时会使用一些简单基础的工具材料，如绳子、纸胶带、橡皮胶等，而体量稍大的文物在矫形焊接时难以控制，有时需要两三个工作人员同时手扶固定。每位修复师也会根据自己的习惯使用不同的固定方法，而不当的固定手段会对文物本体造成伤害，矫形的力度控制不当也会使青铜文物开裂、破损，这些都会影响文物修复的规范性与精确性。除此之外，随意的固定方法不能保障文物的安全，也给修复师在操作中带来不便。
例如，金属文物的热焊接一直是以手持为主，边焊接边校对、调整，要保证焊接的牢固，操作温度就要达到400 ℃才能完成，修复者虽然都戴了手套，但还是经常被烫伤，因此传统手持修复具有一定的安全隐患。再如，陶瓷文物的粘接，无论什么类型的粘接胶都需要或快或慢的固化过程，很多时候这个固化过程也是手持的。手持的优点主要是操作简便，可以随时调整；而缺点是会产生晃动，胶水在固化过程中，被粘接物得不到很好的固定，最终就会影响文物的粘接强度和修复效果。用绳绑和胶带粘也是如此，不仅时间长了容易松动，固定用的绳子和胶带也容易一并粘在文物上，用胶不慎会在无形中对文物造成了二次污染。还有打磨、作色、封护等环节，稍不留意就会造成修复的偏差，影响文物修复的精准度。
总之，整个修复操作过程中，基本上离不开器物固定这个环节。一些质地酥脆或腐蚀严重的文物，如通体矿化的青铜器、年代久远的古籍、保存不善的丝织品等，其分子结构已经很疏松，人为接触本体有可能给原件造成不可避免的损坏。目前，国内文物修复缺乏能够很好固定文物，又能适应不同形状器物的机械工具。随着科学技术的进步，苏派传人研究并制作了机械固定手臂，较好地解决了手持焊接时铜器碴口往往不能对齐、温度高易烫伤、焊接不平整等问题，可广泛投入机械化生产中，应用前景十分广泛。运用文物修复机械固定手臂，可以预先将铜器断裂处的碴口对齐，操作者可以在更安全的条件下进行焊接操作。
图3-49 机械固定手臂（2015年潘炼获新型实用发明专利）
文物修复用机械固定手臂的主要技术特征为机械手臂一左一右对称设置，在机械手臂上竖直方向设置直线导轨，在每个机械手臂设置3个或3个以上关节，至少包括X轴、Y轴、Z轴方向。修复用机械固定手臂可根据文物材质的不同更换不同材质机械手，以减少操作过程中对文物的伤害。例如，焊接石刻文物和金属文物时，选用金属机械手；拼对和粘接陶瓷类文物时，选用橡胶机械手（起到固定防滑的效果）；对于木漆器、纸质、丝织品等有机材料文物，选用硅胶机械手（柔软有弹性，避免对器物造成伤害）。
机械固定手臂可以完成抓、握、托、举、抬、推、提等各种动作，手臂零件也可以快速组装、更换。目前，苏派修复师已经使用机械固定手臂对铜镜进行固定，完成了焊接和粘接的工作，在实际操作过程中，确实能有效规避烫伤和粘接错位的情况发生。
图3-50 机械固定手臂示意图
使用传统方式进行修复时，修复师右手拿电烙铁，左手持2块需要焊接的铜镜碎片。从图3-51中我们可以看到，单手拿铜镜碎片，要把2片碎块拼对整齐是一件很困难的事。就算拼对整齐了，也很难固定不动，随着右手的焊接动作，身体会相应晃动，带动左手的固定动作变形。使用机械固定手臂进行焊接时，机械手臂可以将2块青铜碎片进行完美拼对，调试到断开的碴口完全拼合一致。由于机械手臂已将铜镜固定好，操作人员可以从容地进行焊接和粘接，大幅度提高了焊接和粘接修复的准确性，以及文物在修复过程中的安全性。
图3-51 手持铜镜进行焊接
图3-52 对机械手臂固定的碎片进行焊接
总体而言，机械固定手臂具有传统方法所不具备的优势，使用机械手臂可以很好地固定住不同器形的文物，避免在操作中对文物造成不必要的人为伤害；机械手臂可以取代操作人员的肢体固定，从而大幅度提高操作人员在保护修复时的工作效率和工作质量，同时还能大幅度提高文物在人为操作时的安全系数。
机械固定手臂的制作、应用和推广可以有效提高传统文物修复操作人员的工作效率，保护文物的同时也保护工作人员的自身安全，使文物以更安全、更科学的形式得到保护和修复。不过，机械手臂的设计还处在初级阶段，还不能满足所有文物种类的需要，作用也比较单一。在现有基础上还应不断改进，提高机械手臂在实际操作过程中的灵活机动性，如增大尺寸和载重力；改用新型材料使设备更轻；机械手臂改为轨道连接，可随意调整间距，适应各种文物尺寸；机械手臂的转动关节改为球形万向关节，提高手臂操作灵活性；设计多种式样的可更换机械手，以适用不同形状和材质的文物固定；融合压力监测显示系统、文物内部窥探系统、视频显微系统、吸尘排污系统等，加强文物保护修复工作的科学性和安全性。
文物修复机械固定手臂的研发和制作是一个不断积累、提高、创新的过程，需要研发人员对文物修复工作有实际操作经验，了解传统文物修复工艺，同时也要有物理、机械、工程、设计等多个领域的人才群策群力，本着开拓进取、勇于创新的精神共同完成。